Elektro-Glossar für Inselanlagen

Definitionen

Entladetiefe (DoD)

Die Entladetiefe (DoD) ist der Anteil der Nennamperestunden, den Sie vor dem Nachladen tatsächlich entnehmen. Nutzbare Wattstunden sind Ah × V × DoD. LiFePO4-Hausbatterien werden häufig bis etwa 95 % DoD genutzt. Nass- oder AGM-Blei bleibt oft bei etwa 50 % für die Zyklenlebensdauer. Niedrigeres DoD bedeutet weniger nutzbare Wattstunden bei gleicher Ah-Angabe.

C-Rate

Die C-Rate ist Strom relativ zur Nennkapazität. 1C einer 100-Ah-Batterie sind 100 A, 0,5C sind 50 A. Der zulässige Dauerstrom ist C-Rate × Ah. Die Last-C-Rate ist Laststrom ÷ Kapazität, der Laststrom folgt I = P ÷ V. Wechselrichter, Bugmotoren oder Anlaufspitzen können ein günstiges BMS überlasten, selbst wenn die Wattstundenrechnung passt.

Spannungsfall

Spannungsfall sind die Volt, die am Leitungswiderstand verloren gehen. Für Kupfer-DC bei 75 °C (NEC Kapitel 9 Tabelle 8) gilt VD = (2 × 12,9 × I × L) / CM mit L in Fuß (einfache Länge). Metrisch: VD = (2 × 0,02145 × I × L) / mm² mit L in Metern. Prozentualer Fall = VD ÷ Systemspannung. 3 % sind ein Betriebsziel, damit Wechselrichter und LED-Treiber nicht einbrechen. Die Strombelastbarkeit (Erwärmung der Isolation) ist ein separates Limit.

Amperestunden gegen Wattstunden

Amperestunden (Ah) sind Ladung. Wattstunden (Wh) sind Energie. Umrechnung: Wh = Ah × V bei Nennspannung. Ein 100-Ah-12-V-Pack sind 1 200 Wh bei 100 % DoD; dieselben 100 Ah bei 24 V sind 2 400 Wh. Laufzeit- und Generatorrechnungen sollten Wattstunden nutzen. Ah über verschiedene Spannungen zu vergleichen ist sinnlos.

MPPT gegen PWM

Ein PWM-Regler verbindet das Modul fast direkt mit der Batterie, die Ernte folgt der Batteriespannung. Ein MPPT-Regler hält die Maximum-Power-Spannung und wandelt Extra-Volt in Extra-Ladestrom (P = V × I minus Wandlungsverlust). MPPT lohnt, wenn Vmp deutlich über der Batteriespannung liegt. Der Ausgangsstrom am Akku ist etwa Array-Watt ÷ Batterievolt, nicht der Modul-Isc.

Sonnenspitzenstunden

Peak Sun Hours (PSH) sind äquivalente Stunden mit 1 000 W/m². Ein Standort mit 5 PSH liefert etwa so viel Energie wie fünf Stunden vollem STC-Strahl, auch wenn die Sonne 12 Uhrstunden steht. Die Tagesernte ist grob Array-Watt × PSH × Derating (Leitung, Temperatur, Verschmutzung, Winkel — oft etwa 0,75). Winter-PSH kann weniger als die Hälfte der Sommerwerte sein.

Strombelastbarkeit

Strombelastbarkeit beschreibt, wie viel Strom ein Kabel führen kann, ohne die Isolation zu überhitzen. Sie hängt von Querschnitt, Isolationsklasse, Bündelung und Umgebungstemperatur ab. Der Spannungsfall in Prozent ist ein separates Betriebsziel. Kupfer für beides dimensionieren: Fallformel für verlorene Volt und eine konservative Belastbarkeitstabelle. Dann die Leitung mit 125 % des Dauerstroms absichern, nicht über dieser Belastbarkeit.

Kurzschlussstrom (Isc)

Isc ist der Kurzschlussstrom eines PV-Moduls unter STC, auf dem Datenblatt. Der Stringstrom für Überstrom folgt Isc, nicht Imp. NEC 690.8 setzt Leiter- und Sicherungsstrom auf 1,56 × Isc. Combiner-Sicherungen sind typisch nötig, wenn drei oder mehr Strings einen Sammelschienenbus teilen. Der MPPT-Ausgangsstrom an der Batterie bleibt etwa Array-Watt ÷ Batterievolt — eine andere Zahl als Isc.

Anlaufleistung

Anlauf- (Spitzen-)Watt sind der kurze Stoß, den ein Wechselrichter liefern muss, um einen Asynchronmotor, Verdichter oder eine Pumpe zu starten. Dauerwatt decken die laufende Last (P = V × I). Viele Brunnenpumpen und Wohnmobil-Klimaanlagen laufen mit etwa 5–7× Dauerwatt an, sofern kein Sanftanlauf auf 2–3× drückt. Die Surge-Angabe für den Start, die Dauerangabe für den Betrieb. Anlauf addiert keine zusätzlichen Tageswattstunden.